BRAIN Project: mis see on ja kuidas see kavatseb inimese aju kaardistada

Aju on keeruline elundite kogum, mis täidab erinevaid funktsioone, nagu erinevate elutähtsate funktsioonide säilitamine ja reguleerimine. kehast, aga ka psüühilistest funktsioonidest, olles organ, milles südametunnistus ja vaim isikud. Sellegipoolest ajuuuringutega on veel pikk tee minna, mistõttu on viimastel aastatel selle valdkonna projektid ja uuringud vohanud.

BRAIN Project ehk algatus BRAIN on loodud selleks, et oleks võimalik kaardistada samaaegset suhtlust kolmes dimensioonis tuhandetest neuronitest, et tulevikus saaksid valdkonna spetsialistid sellest selgemalt aru inimaju funktsioneerimist ja seeläbi edeneda erinevate sellega seotud haiguste ennetamisel ja ravis aju (nt. nt Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi jne).

Selles artiklis me näeme, millest BRAIN Project koosneb ja millised on selle algatuse peamised eesmärgid.

• Seotud artikkel: "15 uurimistüüpi (ja tunnuseid)"

Mis on projekt BRAIN?

Projekt BRAIN, tuntud ka kui BRAIN-algatus ("Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies" või "Brain Activity Map Project"), mis võiks tõlkida hispaania keelde kui "aju-uuringud uuenduslike neurotehnoloogiate edendamise kaudu" või "ajutegevuse kaardistamise projekt" on

inimese aju-uuringute algatus, mille töötas välja Hispaania neurobioloog Rafael Yuste, mille teatas 2. aprillil 2013 Ameerika Ühendriikide president Barack Obama.

BRAIN-algatus või projekt põhineb eesmärgil saavutada inimese aju iga neuroni aktiivsuse kolmemõõtmeline kaart, mis võimaldab samaaegselt salvestada tuhandete neuronite suhtlust; Teisisõnu, selle projekti eesmärk on kaardistada kogu inimaju neuronaalne aktiivsus ja mõista sel viisil, kuidas kõige salapärasem organ üldse töötab.

See uuring on välja toodud 15-aastases plaanis, nii et see peaks lõppema 2026. aastal. Selle esialgne investeering on 100 miljonit dollarit föderaalset rahastamist ja see on suunanud selle eelarve kolme kaudu asutused, mis on Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA), riiklikud instituudid Health (NIH) ja National Science Foundation (NSF), millel on samuti saadaval erinevad laborid üle maailma, mis osalevad mustand.

Samuti on projekti BRAIN rahastanud erinevad erafondid, näiteks Howardi meditsiiniinstituut Hughes, Allen Institute for Brain Science, Kavli Foundation või Salk Institute for Biological Studies jt seega on finantseeritava raha hulk võrreldes investeerituga tunduvalt kasvanud esialgu.

• Teid võib huvitada: "Inimese aju osad (ja funktsioonid)"

Projekti BRAIN eesmärgid

Projekt BRAIN on keskendunud tööriistade seeria väljatöötamisele, mis võimaldavad teadlastel, kes vastutavad töö ja uurimistöö eest neuroteaduse valdkond ja kõik, mis on seotud inimajuga, et saavutada olulisi avastusi, pole kunagi saavutatud varem.

Hispaania neurobioloog, kes töötab New Yorgi Columbia ülikoolis, Rafael Yuste, kinnitab seda projekti BRAIN tulemusel eeldatavad edusammud võivad võimaldada teadlastel ravida, ravida ja/või ennetada ajuhäireid või haigused nagu Alzheimeri tõbi või Parkinsoni tõbi, aga ka traumaatilisi vigastusi, samuti annab põhjalikumaid teadmisi põhiteadusest, mis uurib ja uurib aju toimimist.

Veel üks edusammudest, mida loodetakse saavutada tänu projektile BRAIN, on erinevate proteeside väljatöötamine, mis aitavad aju otse Internetiga siduda, et saavutada enneolematuid edusamme erinevate probleemide lahendamisel, mida on siiani olnud raske lahendada. Selle projekti teadlased loodavad, et nende uurimised pakuvad võimalust jäädvustada närviskeemide reaalajas pildistamine meie mõtlemisega sarnase kiirusega.

Selleks on olnud vaja, et projektiga BRAIN oleks liitunud erinevad spetsialistid, nagu molekulaarbioloogid, neurobioloogid, geneetikud, matemaatikud või arvutiteadlased interdistsiplinaarses koostöös, mis nõuab uute tehnikate leiutamist ja arenenud tehnoloogiaid.

Lisaks 80 000 miljoni neuroni ja nende ühenduste kaardistamisele on lähiaastatel oodata ka ajuseadmete levikut, nii et projekti BRAIN teadlased leiavad, et aju tuleks kaitsta seadusandlikul tasandil kogu maailmas, peab sisaldama neuroõigused Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni põhikirjas, et kaitsta ajutegevust ja andmeid nende läbiviimisel tehnoloogilised siirdamised ajus, mida tuleb käsitleda ja reguleerida kui meditsiiniseadmeid, mitte kui tehnoloogilisi tooteid tarbimist.

• Seotud artikkel: "Neuronite tüübid: omadused ja funktsioonid"

BRAIN projekti kriitika

Alates BRAIN Project väljakuulutamisest 2013. aastal pole see kriitikata jäänud, sest Paljud peavad seda liiga ambitsioonikaks ja ebarealistlike ootustega. On väidetud, et nii keerulist tegevust kui seda, mida teostavad miljardid aju neuronid, ei ole võimalik kaardistada. Teisest küljest oli neid, kes uskusid, et seda on võimalik saavutada, kuid sellega kaasnevad suured kulud.

Teised, kes pidasid projekti BRAIN võimalikuks neuronaalse aktiivsuse kaardistamist, arvasid seda hiljem neil tekivad tõsised raskused, kui hallata ja töötada suure hulga andmetega, mida on võimalik saada närviühenduste kolmemõõtmelisest kaardist.. Nendest võimalikest raskustest lähtuvalt kinnitavad Yuste ja tema kaastöötajad, et neil on vaja uusi tehnoloogilisi tööriistu ja tehnikad, mis võimaldavad aju põhjalikumalt uurida, mis võimaldab projektiga edasi liikuda.

Oli ka neid, kes suhtusid sellesse projekti kriitilisemalt, väites, et isegi kui neil õnnestuks kaardistada kõik närvipiigid korraga, poleks see täielik rekord, sest oleks vaja samaaegselt salvestada välised stiimulid, millega aju sel hetkel kokku puutus, et aju saaks makroskoopilisel tasemel analüüsida ja mõista.

Projektile omistatud saavutused

Projekti BRAIN kasuks tasub mainida, et 2021. aasta alguses töötas Alipasha Vaziri ja tema meeskond Rockefelleri ülikoolist (USA) USA) teatas artiklis, et oli suutnud samaaegselt registreerida rohkem kui miljoni neuroni aktiivsuse hiire ajukoores, mis on seni suurim loomade kortikaalse aktiivsuse rekord. Kuid see on veel üsna kaugel sellest, mida lubati projekti väljakuulutamisel, kui eeldati, et nad suudavad salvestada miljonite neuronite aktiivsust inimajus.

Veel üks olulisemaid tulemusi, mis projektis BRAIN on saavutatud, on olnud rakuklasside klassifikatsiooni väljatöötamine inimeste ja hiirte motoorses ajukoores, mis on võimaldanud anda palju teadmisi selle kohta, kuidas aju on organiseeritud.

Projekti BRAIN viimases etapis püüavad nad mõista, kuidas aju erinevad ahelad töötavad läbi a omavahel ühendatud neuronite diagrammide koostamine, mis on esialgsetest tagasihoidlikumad eesmärgid, arvestades, et neil on olnud võimalik jälgida kogu aeg. Nende aastate jooksul kestnud uurimistöö vältel peaks aju mõistmine olema pidev ülesanne, mida ei tohiks panna a tähtaeg.

Nagu nägime, on aju- ja neuroteaduse uuringute vallas veel pikk tee käia ning kuigi on erinevaid uurimissuundi, on väga paljulubavad, peame olema ettevaatlikud, sest on võimalik, et need kauaoodatud edusammud võivad võtta kauem aega, kui varem lubati, või võibolla mitte; Igal juhul on nii uudishimulikus, põnevas ja salapärases uurimisvaldkonnas nagu inimaju uurimine veel pikk tee minna.